具有至低功率状态的机会转换以用于功率管理的WLAN系统技术方案

本公开涉及具有至低功率状态的机会转换以用于功率管理的WLAN系统。在此描述的各实施例涉及在诸如802.11 WLAN系统的无线通信系统中提供减小的功耗。可以在通信帧中提供有关节电机会(PSOP)的定时信息，该定时信息可以通知移动设备在其间可以转变至小睡状态的期望帧交换周期。附加的PSOP信息可被包括在信标帧内，信标帧可以通知移动设备在其间可以转换中小睡状态的期望的多播周期。这可以操作用于改善功耗。

WLAN System with Opportunity Conversion to Low Power State for Power Management

The present disclosure relates to a WLAN system having an opportunity conversion to a low power state for power management. The embodiments described herein relate to providing reduced power consumption in wireless communication systems such as 802.11 WLAN systems. The timing information of PSOP can be provided in the communication frame. The timing information can inform the mobile device of the expected frame exchange period during which the mobile device can transition to a napping state. Additional PSOP information can be included in the beacon frame, which can inform the mobile device of the desired multicast cycle during which it can switch to a sleeping state. This can be operated to improve power consumption.

【技术实现步骤摘要】
具有至低功率状态的机会转换以用于功率管理的WLAN系统本申请是申请日为2015年5月29日、申请号为201510288753.1、名称为“具有至低功率状态的机会转换以用于功率管理的WLAN系统”的专利技术专利申请的分案申请。优先权信息本申请要求于2014年7月2日提交的题为“WLANSystemwithOpportunisticTransitioningtoaLowPowerStateforPowerManagement”的美国临时专利申请序列号62/020,195、以及于2014年6月20日提交的具有相同标题的美国临时专利申请序列号62/015,326的优先权。
本申请涉及无线设备，包括在802.11无线LAN系统内进行功率管理。
技术介绍
无线通信系统的使用正快速增长。进一步地，无线通信技术已经从仅涉及语音通信发展到还包括诸如因特网和多媒体内容的数据传输。一种流行的短程/中程无线通信标准是无线局域网(WLAN)。大多数现代的WLAN基于IEEE802.11标准并以Wi-Fi商标名被投入市场。WLAN网络将一个或多个设备链接至无线接入点，无线接入点进而提供与更广范围的因特网的连接。在802.11系统中，彼此无线连接的设备也被称作“站”或简写为STA。无线站可以是无线接入点或是客户机。接入点(AP)也被称作是无线路由器，用作无线网络的基站。AP向无线客户机设备发送用于通信的射频信号并接收来自这些无线客户机设备的射频信号。AP还典型地以有线方式耦接至因特网。在802.11网络上操作的无线客户机可以是各种设备中的任何设备，所述各种设备诸如有膝上型设备、平板设备、智能电话、或是诸如桌上型计算机的固定设备。无线客户机设备在此可被称为站、STA设备或简称为“STA”。由于在大多数实例中，在WLAN上通信的设备是可移动的电池供电设备，因此功率管理是一个重要的考虑因素。IEEE802.11为STA定义了两种功率管理(PM)模式，即，主动模式(AM)和节电模式(PS)。主动模式下的STA一直处于唤醒状态，并且AP可在任何时候向该STA发送帧。处于PS模式下的STA可以处于唤醒或小睡状态。当STA处于小睡状态时，AP缓冲用于该STA的帧，以用于在STA下一次进入唤醒状态时向其进行传输。STA能够使用PS-Poll(PS轮询)或触发帧通知AP其处于唤醒状态。IEEE802.11e引入了新的节电传输和通知机制。APSD(自动节电传输)提供了两种方法来启动传输：“调度的APSD”(S-APSD)和“非调度的APSD”(U-APSD)。通过APSD，可由接入点在服务周期期间将多个帧一并送至节电设备。在一个服务周期结束之后，设备进入小睡状态直到下一个服务周期。使用S-APSD，服务周期根据节电设备已知的预定计划开始，由此允许接入点在无需任何信令的情况下发送其缓冲的流量。使用U-APSD，则只要有帧被发送至该接入点，就触发一个服务周期，以允许接入点在另一方向上发送缓冲的帧。U-APSD可以采取“完全”U-APSD或“混合”U-APSD形式。使用完全U-APSD，所有类型的帧都在独立于其优先级的情况下使用U-APSD。使用混合U-APSD，则根据访问类型使用U-APSD或已有的节电轮询机制。S-APSD可用于两种信道访问机制(增强型分布式信道访问(EDCA)和混合协调功能(HCF)控制的信道访问(HCCA))，而U-APSD仅适用于EDCA。IEEE802.11定义了其中STA有权使用信道并开始帧交换序列的时间段。这些时间段可以是动态的、协商的、计划的或计划外的。这些时间段的例子包括传输机会(TXOP)、服务周期(SP)、传输流量指示图(DTIM)多播传输等。例如，在U-APSD期间，SP以触发帧开始，并以其中媒体访问控制(MAC)报头帧控制(FC)字段中的服务周期结束(ESOP)子字段位设为1的帧结束。由此，期望对无线通信系统加以改善。具体地，期望提供有关WLAN系统中降低功耗和/或缩短等待时间的改善。
技术实现思路
在此描述的各实施例涉及在诸如802.11WLAN系统的无线通信系统中提供降低的功耗。可以在通信帧中提供有关节电机会(PSOP)的定时信息，由此可以通知移动设备(STA)在其间它们可以转换至小睡状态的期望帧交换周期。这可以操作用于改善功耗。在本文描述的某些实施例中，移动设备可以检测所述无线通信信道上的通信包，其中所述通信包没有寻址至所述移动设备，其中所述通信包包括指示其间所述无线通信信道被预测为忙碌的时间段的定时信息。所述移动设备可以在指示的所述时间段的持续时间内进入小睡状态，其中进入所述小睡状态至少部分基于所述定时信息。在某些实施例中，所述通信包可以包括物理层(PHY)首部，其中所述PHY首部包括所述定时信息。在某些实施例中，所述定时信息可以包括指示所述通信包的持续时间的信息；以及表示指示的所述时间段除以所述通信包的持续时间之商的乘数。在某些这类实施例中，指示所述包的持续时间的信息可包括调制与编码方案(MCS)字段以及指示所述通信包长度的长度字段，其中所述MCS字段、所述长度字段以及所述乘数可被包括在所述通信包的物理层(PHY)首部内。在某些实施例中，所述移动设备可以判定所述移动设备在指示的所述时间段结束之前没有数据要发送，其中进入小睡状态还响应于所述判定。在某些实施例中，所述移动设备可以发起与接入点的服务周期，其中所述通信包可从另一移动设备寻址至所述接入点，其中对所述通信包的检测可在所述服务周期期间发生，并且其中进入所述小睡状态可在无需所述移动设备接收到来自所述接入点的所述服务周期终止的指示符的情况下发生。在某些这类实施例中，所述移动设备可以基于在所述服务周期期间发生的对所述通信包的检测，判定所述服务周期已经结束，其中进入所述小睡状态可以是响应于判定所述服务周期已经结束的判定而进行的。该
技术实现思路
部分被提供用于概述某些示例性实施例，以提供对在此描述主题的各方面的基本理解。因此，上述特征只是例子并且不应被解释为以任何方式收窄在此描述主题的范围和精神。在此描述主题的其他特征、方面和优点将从随后的详细描述、附图和权利要求书中变得显见。附图说明在结合附图考虑随后对各实施例的详细描述的情况下，能够获得对本公开更佳的理解。图1示出了根据各实施例的一个示例性WLAN通信系统；图2是根据实施例的WLAN接入点(AP)的示例性框图；图3是根据实施例的移动设备的示例性框图；图4示出了用于三种不同802.11标准的特定构造的示例性节电机会(PSOP)持续时间；图5是通过AP和移动设备展示PSOP使用的时间线；图6是示出了根据实施例用于在移动设备内执行功率管理的示例性方法的流程图；图7示出了根据实施例被包括在信标帧内的示例性多播计划元素；图8-12是展示根据各种场景通过AP和移动设备使用多播PSOP的示例性时间线；图13是示出了根据实施例用于在移动设备内执行功率管理的示例性方法的流程图；以及图14示出了根据实施例包括PSOP信息的示例性媒体访问控制(MAC)首部。虽然可以对在此公开中描述的各实施例做出各种修改和替换，但是其特定实施例在附图中例示并在此详细描述。然而，应该理解的是，附图及其详细描述并不旨在将各实施例限制到公开的具体形式，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在移动设备内执行功率管理的方法，所述移动设备是第一多播分组中的成员，所述方法包括：由所述移动设备：接收第一信标帧，所述第一信标帧包括用于第一多播分组的第一计划信息，其中第一计划信息指示用于寻址到第一多播分组的一个或多个数据帧的传输的预测开始时间；至少部分基于第一计划信息第一次进入小睡状态；以及不晚于用于寻址到第一多播分组的一个或多个数据帧的传输的预测开始时间退出小睡状态；在退出小睡状态之后检测寻址到不同于第一多播分组的第二多播分组的帧；至少部分响应于检测到寻址到第二多播分组的帧，第二次进入小睡状态；以及及时退出小睡状态以接收第二信标帧；接收第二信标帧，所述第二信标帧包括用于第一多播分组的第二计划信息，第二计划信息包括用于寻址到第一多播分组的所述一个或多个数据帧的传输的新的预测开始时间。

【技术特征摘要】
2014.06.20 US 62/015,326;2014.07.02 US 62/020,195;1.一种用于在移动设备内执行功率管理的方法，所述移动设备是第一多播分组中的成员，所述方法包括：由所述移动设备：接收第一信标帧，所述第一信标帧包括用于第一多播分组的第一计划信息，其中第一计划信息指示用于寻址到第一多播分组的一个或多个数据帧的传输的预测开始时间；至少部分基于第一计划信息第一次进入小睡状态；以及不晚于用于寻址到第一多播分组的一个或多个数据帧的传输的预测开始时间退出小睡状态；在退出小睡状态之后检测寻址到不同于第一多播分组的第二多播分组的帧；至少部分响应于检测到寻址到第二多播分组的帧，第二次进入小睡状态；以及及时退出小睡状态以接收第二信标帧；接收第二信标帧，所述第二信标帧包括用于第一多播分组的第二计划信息，第二计划信息包括用于寻址到第一多播分组的所述一个或多个数据帧的传输的新的预测开始时间。2.如权利要求1所述的方法，其中所述信标帧包括用于多个多播分组中的每一个的计划信息，所述多个多播分组包括所述第一多播分组和所述第二多播分组，其中每个多播分组的相应计划信息指示用于寻址到相应多播分组的一个或多个数据帧的传输的预测开始时间。3.如权利要求2所述的方法，其中所述信标帧还包括：基准时间；以及多播分组地址位图，被配置成指示所述信标帧是否包括用于每个定义的多播分组的计划信息；以及其中用于所述多个多播分组中的每个相应多播分组的相应计划信息包括：相应多播分组地址标识符，被配置成唯一地识别所述相应多播分组；以及相应定时偏移值，指示用于寻址到所述相应多播分组的所述一个或多个数据帧的传输的相对于基准时间的相应预测开始时间。4.如权利要求1所述的方法，其中第二信标帧是第一信标帧之后的下一个信标帧。5.如权利要求1所述的方法，还包括：在接收第二信标帧之后接收寻址到第一多播分组的所述一个或多个数据帧；在接收寻址到第一多播分组的所述一个或多个数据帧之后进入小睡状态；以及及时退出小睡状态以接收第三信标帧。6.如权利要求1所述的方法，还包括：确定寻址到第二多播分组的帧包括定时信息，所述定时信息指示用于寻址到第二多播分组的帧的传输的预测剩余时间；以及基于所述定时信息，确定寻址到第一多播分组的所述一个或多个数据帧的传输将不在第一信标帧中识别的多播间隔内发生，其中第二次进入小睡状态还响应于确定寻址到第一多播分组的所述一个或多个数据帧的传输将不在第一信标帧中识别的多播间隔内发生。7.如权利要求1所述的方法，其中寻址到第二多播分组的帧在第一信标帧中所识别的用于寻址到第一多播分组的所述一个或多个数据帧的传输的时间窗内被检测。8.一种包括程序指令的非暂态计算机可访问存储器介质，所述程序指令当在移动设备处执行时使得所述移动设备：接收第一信标帧，所述第一信标帧包括用于第一多播分组的第一计划信息，第一多播分组包括所述移动设备，其中第一计划信息指示用于寻址到第一多播分组的一个或多个数据帧的传输的预测开始时间；至少部分基于第一计划信息第一次进入小睡状态；以及不晚于用于寻址到第一多播分组的一个或多个数据帧的传输的预测开始时间退出小睡状态；在退出小睡状态之后检测寻址到不同于第一多播分组的第二多播分组的帧；至少部分响应于检测到寻址到第二多播分组的帧，第二次进入小睡状态；以及及时退出小睡状态以接收第二信标帧；接收第二信标帧，所述第二信标帧包括用于第一多播分组的第二计划信息，第二计划信息包括用于寻址到第一多播分组的所述一个或多个数据帧的传输的新的预测开始时间。9.如权利要求8所述的非暂态计算机可访问存储器介质，其中所述信标帧包括用于多个多播分组中的每一个的计划信息，所述多个多播分组包括所述第一多播分组和所述第二多播分组，其中每个多播分组的相应计划信息指示用于寻址到相应多播分组的一个或多个数据帧的传输的预测开始时间。10.如权利要求9所述的非暂态计算机可访问存储器介质，其中所述信标帧还包括：基准时间；...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄钊岳，C·A·哈特曼，金準奭，S·A·姆塔巴，刘勇，S·K·勇，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国,US